อ่าน 5 นาที

คอนกรีตผสมเสร็จ

คอนกรีตผสมเสร็จ ( RMC ) คือ คอนกรีต ที่ผลิตใน โรงงานผสม ตามข้อกำหนดเฉพาะของงานแต่ละงาน จากนั้นจึงส่งไปยังไซต์งาน "พร้อมใช้งาน" [ 1 ]

คอนกรีตผสมเสร็จ

( เรียนรู้วิธีและเวลาในการลบข้อความนี้ )

โรงงานผสมคอนกรีตขนาดเล็กสำหรับจัดส่งในพื้นที่ขนาดเล็ก

คอนกรีตผสมเสร็จ ( RMC ) คือคอนกรีตที่ผลิตในโรงงานผสมตามข้อกำหนดเฉพาะของงานแต่ละงาน จากนั้นจึงส่งไปยังไซต์งาน "พร้อมใช้งาน" ^{[ 1 ]}

มีสองประเภท โดยประเภทแรกคือรถบรรทุกถังหรือรถผสมคอนกรีตระหว่างขนส่งรถบรรทุกประเภทนี้จะส่งคอนกรีตในสภาพที่ยังไม่แข็งตัวไปยังไซต์งาน^{[ 2 ]}ประเภทที่สองคือเครื่องผสมคอนกรีตแบบปริมาตรซึ่งจะส่งคอนกรีตผสมเสร็จในสภาพแห้ง แล้วจึงผสมคอนกรีตที่ไซต์งาน อย่างไรก็ตาม แหล่งข้อมูลอื่นแบ่งวัสดุออกเป็นสามประเภท ได้แก่ คอนกรีตผสมระหว่างขนส่ง คอนกรีตผสมส่วนกลาง หรือคอนกรีตผสมแบบหดตัว^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

คอนกรีตผสมเสร็จ หมายถึง คอนกรีตที่ผลิตขึ้นเฉพาะสำหรับโครงการก่อสร้างของลูกค้า และจัดส่งให้ลูกค้าถึงที่หน้างานในรูปแบบผลิตภัณฑ์เดียว โดยเป็นส่วนผสมของ ปูนซีเมนต์ ปอร์ตแลนด์หรือปูนซีเมนต์ชนิดอื่น น้ำ และวัสดุมวลรวม เช่น ทราย กรวด หรือหินบด^{[ 5 ]}วัสดุมวลรวมทั้งหมดควรเป็นวัสดุที่ผ่านการล้างแล้ว โดยมีปริมาณผงละเอียดหรือสิ่งสกปรกและดินเหนียวในปริมาณจำกัด มักมีการเติมสารผสมเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงความสามารถในการทำงานของคอนกรีตและ/หรือเพิ่มระยะเวลาการแข็งตัวของคอนกรีต (โดยใช้สารหน่วงการแข็งตัว) เพื่อคำนึงถึงเวลาที่รถผสมคอนกรีตต้องใช้ในการเดินทางไปยังสถานที่ก่อสร้าง ขนาดตลาดโลกเป็นที่ถกเถียงกันขึ้นอยู่กับแหล่งข้อมูล มีการประมาณการไว้ที่ 650 พันล้านดอลลาร์ในปี 2019 ^{[ 6 ]}อย่างไรก็ตาม มีการประมาณการไว้ที่ต่ำกว่า 500 พันล้านดอลลาร์เล็กน้อยในปี 2018 ^{[ 7 ]}

ประวัติศาสตร์

มีการถกเถียงกันอยู่บ้างว่าการส่งมอบคอนกรีตผสมเสร็จครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่อใด และโรงงานแห่งแรกสร้างขึ้นเมื่อใด แหล่งข้อมูลบางแห่งระบุว่าเกิดขึ้นเร็วที่สุดในปี 1913 ในบัลติมอร์ภายในปี 1929 มีโรงงานมากกว่า 100 แห่งที่ดำเนินการอยู่ในสหรัฐอเมริกา^{[ 8 ]}อุตสาหกรรมนี้ไม่ได้ขยายตัวอย่างมีนัยสำคัญจนกระทั่งถึงทศวรรษ 1960 และยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่องนับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา

ออกแบบ

โรงงานผสมคอนกรีตจะผสมกรวด ทราย น้ำ และซีเมนต์ในปริมาณที่แม่นยำตามน้ำหนัก (ตามสูตรการผสมที่แนะนำโดยวิศวกรโครงสร้างหรือสถาปนิกสำหรับเกรดคอนกรีต) ทำให้สามารถ พัฒนาและนำ ส่วนผสมคอนกรีต พิเศษ ไปใช้ในสถานที่ก่อสร้างได้

คอนกรีตผสมเสร็จมักถูกใช้แทนวัสดุอื่นๆ เนื่องจากต้นทุนและการใช้งานที่หลากหลายในการก่อสร้าง โดยเฉพาะในโครงการขนาดใหญ่ เช่น อาคารสูงและสะพาน^{[ 9 ]}มีอายุการใช้งานยาวนานเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่มีการใช้งานคล้ายกัน เช่น ถนน มีอายุการใช้งานเฉลี่ย 30 ปีในพื้นที่ที่มีการจราจรหนาแน่น เมื่อเทียบกับอายุการใช้งาน 10 ถึง 12 ปีของคอนกรีตแอสฟัลต์ที่มีการจราจรเท่ากัน

คอนกรีตผสมเสร็จใช้ในโครงการก่อสร้างที่ไซต์ก่อสร้างไม่เต็มใจหรือไม่สามารถผสมคอนกรีตในสถานที่ได้ การใช้คอนกรีตผสมเสร็จหมายความว่าผลิตภัณฑ์จะถูกส่งมอบสำเร็จรูปตามความต้องการ ในปริมาณที่เฉพาะเจาะจงตามที่ต้องการ ในรูปแบบการผสมที่เฉพาะเจาะจง สำหรับโครงการขนาดเล็กถึงขนาดกลาง ต้นทุนและเวลาในการเช่าอุปกรณ์ผสม แรงงาน รวมถึงการซื้อและการจัดเก็บส่วนผสมของคอนกรีต บวกกับข้อกังวลด้านสิ่งแวดล้อม (ฝุ่นซีเมนต์เป็นอันตรายต่อสุขภาพในอากาศ) ^{[ 10 ]}อาจไม่คุ้มค่าเมื่อเทียบกับต้นทุนของคอนกรีตผสมเสร็จ ซึ่งลูกค้าจ่ายเฉพาะสิ่งที่พวกเขาใช้ และปล่อยให้ผู้อื่นทำงานจนถึงจุดนั้น สำหรับโครงการขนาดใหญ่ การว่าจ้างผลิตคอนกรีตจากภายนอกให้กับซัพพลายเออร์คอนกรีตผสมเสร็จ หมายถึงการมอบหมายการควบคุมคุณภาพและการทดสอบ โลจิสติกส์วัสดุและปัญหาห่วงโซ่อุปทาน และการออกแบบส่วนผสม ให้กับผู้เชี่ยวชาญที่จัดตั้งขึ้นแล้วสำหรับงานเหล่านั้น ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยนกับการแนะนำซัพพลายเออร์ภายนอกที่ทำสัญญาอีกรายที่ต้องทำกำไร และสูญเสียการควบคุมและความรวดเร็วของการผสมในสถานที่

คอนกรีตผสมเสร็จซื้อขายกันตามปริมาตร โดยปกติจะแสดงเป็นลูกบาศก์เมตร (ลูกบาศก์หลาในสหรัฐอเมริกา) การผสมและการเตรียมส่วนผสมทำภายใต้สภาวะควบคุม ในสหราชอาณาจักร คอนกรีตผสมเสร็จจะระบุคุณสมบัติอย่างไม่เป็นทางการ โดยน้ำหนักหรือปริมาตรของส่วนประกอบ (ส่วนผสม 1-2-4 หรือ 1-3-6 เป็นส่วนผสมที่ใช้กันทั่วไป) หรือใช้มาตรฐานคุณสมบัติอย่างเป็นทางการของมาตรฐานยุโรปEN 206+ A1ซึ่งในสหราชอาณาจักรเสริมด้วย BS 8500 วิธีนี้ช่วยให้ลูกค้าสามารถระบุสิ่งที่คอนกรีตต้องสามารถทนทานได้ในแง่ของสภาพพื้นดิน การสัมผัส และความแข็งแรง และช่วยให้ผู้ผลิตคอนกรีตสามารถออกแบบส่วนผสมที่ตรงตามข้อกำหนดนั้นโดยใช้วัสดุที่มีอยู่ในโรงงานผสมคอนกรีตในท้องถิ่น สิ่งนี้ได้รับการตรวจสอบโดยการทดสอบในห้องปฏิบัติการ เช่น การทดสอบลูกบาศก์เพื่อตรวจสอบความแข็งแรงในการรับแรงอัด^{[ 11 ]}การทดสอบการดัดงอ^{[ 12 ]}และเสริมด้วยการทดสอบภาคสนาม เช่น การทดสอบการยุบตัวที่ทำในสถานที่เพื่อตรวจสอบความเป็นพลาสติกของส่วนผสม

ประสิทธิภาพของส่วนผสมคอนกรีตสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการใช้สารเติมแต่ง สารเติมแต่งสามารถใช้เพื่อลดปริมาณน้ำที่ต้องการ เพิ่มอากาศเข้าไปในส่วนผสม ปรับปรุงความทนทานของพื้นผิว หรือแม้กระทั่งทำให้คอนกรีตมีความลื่นไหลเป็นพิเศษเพื่อให้ปรับระดับได้เอง เช่นคอนกรีตที่อัดแน่นได้เอง [ ¹³^{] การใช้สารเติมแต่งต้องอาศัยความแม่นยำในการกำหนดปริมาณและการออกแบบส่วนผสม ซึ่งทำได้ยากขึ้นหากไม่มีอุปกรณ์กำหนดปริมาณ/วัด และการสนับสนุนจากห้องปฏิบัติการของโรงงานผสม}^{คอนกรีต}ซึ่งหมายความว่าสารเติมแต่งเหล่านี้ไม่สามารถใช้งานได้ง่ายนอกเหนือจากคอนกรีตผสมเสร็จ

คอนกรีตมีอายุการใช้งานจำกัดระหว่างการผสมและการบ่ม ซึ่งหมายความว่าคอนกรีตผสมเสร็จควรถูกนำไปใช้ภายใน 30 ถึง 45 นาทีหลังจากกระบวนการผสม เพื่อรักษาระดับการยุบตัวและข้อกำหนดการออกแบบส่วนผสมในสหรัฐอเมริกา^{[ 14 ]}แม้ว่าในสหราชอาณาจักร ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและวัสดุ รวมถึงการผสมระหว่างการขนส่ง จะทำให้สามารถรอได้นานถึงสองชั่วโมง^{[ 15 ]}สารผสมและสารลดน้ำสมัยใหม่สามารถปรับเปลี่ยนช่วงเวลาดังกล่าวได้ในระดับหนึ่ง^{[ 16 ]}

คอนกรีตผสมเสร็จสามารถขนส่งและเทลงพื้นที่ก่อสร้างได้หลายวิธี วิธีที่พบได้บ่อยและง่ายที่สุดคือการใช้รางที่ติดตั้งอยู่ด้านหลังรถผสมคอนกรีต (ดังภาพ) ซึ่งเหมาะสำหรับการเทคอนกรีตในบริเวณที่รถสามารถถอยหลังเข้าไปได้ รถดัมพ์ รถเครน รถลำเลียง และในกรณีฉุกเฉินอาจใช้รถเข็น ในการเทคอนกรีตจากรถบรรทุกไปยังพื้นที่ที่เข้าถึงได้ยาก คอนกรีตบางชนิดเหมาะสำหรับการสูบด้วยปั๊ม คอนกรีต

ในปี 2554 มีบริษัทจำนวน 2,223 แห่งที่จ้างคนงาน 72,925 คนซึ่งผลิตคอนกรีตผสมเสร็จในสหรัฐอเมริกา^{[ 17 ]}

ข้อดีของคอนกรีตผสมเสร็จ

วัสดุต่างๆ จะถูกผสมในโรงงานผสม และกระบวนการไฮเดรชั่นจะเริ่มต้นขึ้นในขณะที่น้ำสัมผัสกับซีเมนต์ดังนั้นเวลาในการขนส่งจากโรงงานไปยังไซต์งาน และเวลาก่อนที่จะเทคอนกรีตลงในไซต์งาน จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในระยะทางที่ไกล^{[ 18 ]}บางไซต์งานอยู่ไกลเกินไป การใช้สารผสม สารหน่วง และเถ้าลอยบด ละเอียดคล้ายซีเมนต์ หรือตะกรันเตาหลอมเหล็กบดละเอียด (GGBFS) สามารถใช้เพื่อชะลอการเกิดไฮเดรชั่น ทำให้สามารถขนส่งและรอเวลาได้นานขึ้น^{[ 19 ]}^{[ 20 ]}
คอนกรีตสามารถขึ้นรูปและเทได้ แต่จำเป็นต้องมีการจัดหาอย่างต่อเนื่องสำหรับแบบหล่อขนาดใหญ่ หากการจัดหาหยุดชะงักและไม่สามารถเทคอนกรีตได้ทั้งหมดในคราวเดียว อาจเกิดรอยต่อเย็นในแบบหล่อที่เสร็จสมบูรณ์ได้^{[ 21 ]}
ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดคือ คอนกรีตถูกผลิตภายใต้สภาวะที่ควบคุมได้ ดังนั้นจึงได้คอนกรีตที่มีคุณภาพ เนื่องจากโรงงานผสมคอนกรีตสำเร็จรูปใช้เครื่องมือที่ทันสมัยและวิธีการที่สม่ำเสมอ มีการควบคุมอย่างเข้มงวดในการทดสอบวัสดุ พารามิเตอร์ของกระบวนการ และการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องของขั้นตอนสำคัญในระหว่างกระบวนการผลิต ปัญหาการควบคุมที่ไม่ดีในเรื่องวัตถุดิบ วิธีการผสม และการจัดเตรียมในกรณีของคอนกรีตผสมหน้างาน จะได้รับการแก้ไขในวิธีการผลิตคอนกรีตสำเร็จรูป
ความเร็วในการก่อสร้างในโรงงานผลิตคอนกรีตผสมเสร็จนั้นได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องโดยการใช้เครื่องจักรกล ผลผลิตที่ได้จากโรงงานผสมคอนกรีตหน้างานโดยใช้เครื่องผสมขนาด 8/12 คือ 4-5 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง ซึ่งเทียบกับ 30-60 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมงในโรงงานผลิตคอนกรีตผสมเสร็จ
การจัดการที่ดีขึ้นและการผสมที่ถูกต้องจะช่วยลดปริมาณการใช้ปูนซีเมนต์ได้ 10-12% การใช้สารเติมแต่งและวัสดุประสานซีเมนต์อื่นๆ จะช่วยลดปริมาณปูนซีเมนต์ที่จำเป็นในการผลิตคอนกรีตเกรดที่ต้องการได้
การลดการใช้ซีเมนต์ส่งผลให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมลดลงโดยทางอ้อม
การผลิตคอนกรีตผสมเสร็จพึ่งพาแรงงานคนน้อยลง ดังนั้นโอกาสเกิดข้อผิดพลาดจากมนุษย์จึงลดลง นอกจากนี้ยังช่วยลดการพึ่งพาแรงงานเข้มข้นอีกด้วย
การแตกร้าวและการหดตัว คอนกรีตจะหดตัวเมื่อแข็งตัว อาจหดตัวได้ถึง1/16 นิ้ว ( 1.6มิลลิเมตร) ในพื้นที่ยาว 10 ฟุต (3.05 เมตร) ซึ่งทำให้เกิดความเครียดภายในคอนกรีต และวิศวกรและผู้ตกแต่งคอนกรีตต้องคำนึงถึงเรื่องนี้ด้วย และอาจต้องใช้เหล็กเสริมหรือชิ้นส่วนคอนกรีตอัดแรงในกรณีที่การหดตัวมีความสำคัญอย่างยิ่ง
ถนนทางเข้าและทางเข้าไซต์งานต้องสามารถรองรับน้ำหนักของรถบรรทุกผสมคอนกรีตพร้อมบรรทุก ซึ่งอาจมีน้ำหนักมากถึง 32 ตันสำหรับรถบรรทุก 8 ล้อขนาด 9 ลูกบาศก์เมตร⁽คอนกรีตสดมีน้ำหนักประมาณ 2,328 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (3,924 ปอนด์/ลูกบาศก์หลา)) ^{[ 22 ]}ปัญหานี้สามารถเอาชนะได้โดยการใช้รถบรรทุกผสมคอนกรีตขนาดเล็กที่เรียกว่า "มินิมิกซ์" ซึ่งใช้เครื่องผสมขนาดเล็กที่มีความจุ 4 ลูกบาศก์เมตร^ซึ่งสามารถเข้าถึงไซต์งานที่มีข้อจำกัดด้านน้ำหนักได้มากขึ้น เครื่องผสมที่เล็กกว่านั้นยังใช้เพื่อให้รถบรรทุกขนาด 7.5 ตันสามารถบรรจุคอนกรีตได้ประมาณ 1.25 ลูกบาศก์เมตร^{เพื่อ}เข้าถึงพื้นที่ในเมืองที่มีข้อจำกัดและห้ามรถบรรทุกขนาดใหญ่

คอนกรีตแบบวัดปริมาณ

ทางเลือกหนึ่งสำหรับระบบโรงงานผสมคอนกรีตแบบรวมศูนย์คือเครื่องผสมเคลื่อนที่แบบปริมาตร ซึ่งมักเรียกกันว่าคอนกรีตผสมหน้างาน คอนกรีตผสมหน้างาน หรือคอนกรีตผสมเคลื่อนที่ นี่คือรุ่นย่อส่วนของโรงงานผสมคอนกรีตแบบอยู่กับที่ขนาดใหญ่ ใช้สำหรับผลิตคอนกรีตผสมเสร็จโดยใช้กระบวนการผสมแบบต่อเนื่องหรือระบบคอนกรีตแบบวัดปริมาณ เครื่องผสมเคลื่อนที่แบบปริมาตรเป็นรถบรรทุกที่บรรจุทราย หิน ซีเมนต์ น้ำ เส้นใย และส่วนผสมเพิ่มเติมและสี ขึ้นอยู่กับการติดตั้งโรงงานผสมคอนกรีต รถบรรทุกเหล่านี้จะผสมหรือเตรียมคอนกรีตผสมเสร็จ ณ สถานที่ก่อสร้าง รถบรรทุกประเภทนี้สามารถผสมคอนกรีตได้มากหรือน้อยตามต้องการ การผสมหน้างานช่วยลดการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่นระหว่างการขนส่ง ซึ่งอาจทำให้คอนกรีตผสมระหว่างการขนส่งใช้งานไม่ได้ รถบรรทุกเหล่านี้มีความแม่นยำเท่ากับระบบโรงงานผสมคอนกรีตแบบรวมศูนย์ เนื่องจากรถบรรทุกได้รับการชั่งน้ำหนักและทดสอบโดยใช้มาตรฐาน ASTM (American standard test method) ^{[ 23 ]}เช่นเดียวกับผู้ผลิตคอนกรีตผสมเสร็จรายอื่น ๆ นี่เป็นแนวทางแบบผสมผสานระหว่างโรงงานผสมคอนกรีตแบบรวมศูนย์และการผสมหน้างาน แบบ ดั้งเดิม^{[ 24 ]}ระบบแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสีย ขึ้นอยู่กับสถานที่ ขนาดของงาน และการออกแบบส่วนผสมที่กำหนดโดยวิศวกร